ГРАДИРНИ

Градирня - це пристрій для охолодження теплої води

Градирня — это устройство для охлаждения теплой воды, но в меньшей степени, чем это происходит в чиллерах.
Необходимость охлаждать теплую воду с помощью градирни возникает при определенных технологических процессах на производстве или в случае охлаждения воды для чиллера с водяным конденсатором.

Градирня — устройство для охлаждения большого количества воды направленным потоком атмосферного воздуха. Иногда градирни называют также охладительными башнями.
В настоящее время градирни в основном применяются в системах оборотного водоснабжения для охлаждения теплообменных аппаратов (как правило, на тепловых электростанциях, ТЭЦ). В гражданском строительстве градирни используются при кондиционировании воздуха, например, для охлаждения конденсаторов холодильных установок, охлаждения аварийных электрогенераторов. В промышленности градирни используются для охлаждения холодильных машин, машин-формовщиков пластических масс, при химической очистке веществ.

Процесс охлаждения происходит за счёт испарения части воды при стекании её тонкой плёнкой или каплями по специальному оросителю, вдоль которого в противоположном движению воды направлении подаётся поток воздуха. При испарении 1 % воды, температура оставшейся понижается на 5,48 °C.
Как правило, градирни используют там, где нет возможности использовать для охлаждения большие водоёмы (озёра, моря). Кроме того, данный способ охлаждения экологически более чистый.

Градирня - пристрій для охолоджування великої кількості води

Характеристики

Основной параметр градирни — величина плотности орошения — удельная величина расхода воды на 1 м² площади орошения.
Основные конструктивные параметры градирен определяются технико-экономическим расчётом в зависимости от объёма и температуры охлаждаемой воды и параметров атмосферы (температуры, влажности и т. д.) в месте установки.
Использование градирен в зимнее время, особенно в суровых климатических условиях, может быть опасно из-за вероятности обмерзания градирни. Происходит это чаще всего в том месте, где происходит соприкосновение морозного воздуха с небольшим количеством теплой воды. Для предотвращения обмерзания градирни и, соответственно, выхода её из строя следует обеспечивать равномерное распределение охлаждаемой воды по поверхности оросителя и следить за одинаковой плотностью орошения на отдельных участках градирни. Нагнетательные вентиляторы тоже часто подвергаются обледенению из-за неправильного использования градирни.

Классификация

В зависимости от типа оросителя, градирни бывают:
* плёночные;
* капельные;
* брызгальные;
* сухие.
По способу подачи воздуха:
* вентиляторные (тяга создаётся вентилятором);
* башенные (тяга создаётся при помощи высокой вытяжной башни);
* открытые (атмосферные), использующие силу ветра и естественную конвекцию при движении воздуха через ороситель.

Вентиляторные градирни наиболее эффективны с технической точки зрения, так как обеспечивают более глубокое и качественное охлаждение воды, выдерживают большие удельные тепловые нагрузки (однако требуют затрат электрической энергии для привода вентиляторов).

Назначение

Компактные пленочные градирни представляют из себя испарительные аппараты открытого типа и широко применяются во всех отраслях промышленности. Градирни предназначена для охлаждения воды используемой в теплообменных аппаратах при оборотном способе водоснабжения. Они могут быть применены для охлаждения конденсаторов холодильных машин, охлаждения компрессоров, систем кондиционирования воздуха, установок ТВЧ и другого технологического оборудования, в котором тепло необходимо отводить посредством воды. Создание систем оборотного водоснабжения с использованием градирен позволяет уменьшить затраты предприятий на потребление и сброс технической воды, повысить КПД использования оборудования. Затраты на приобретение и монтаж градирен окупаются в течение нескольких месяцев. Одновременно подобные системы позволяют решать актуальные сегодня проблемы экологии. Градирни можно использовать в любых климатических зонах.
Градирни обеспечивает заданную производительность при температуре воздуха по влажному термометру 18°С и относительной влажности воздуха 57%.
Активная реакция (рН) охлаждаемой воды должна находиться в пределах от 6,5 до 8,5.
Температура воды на входе в градирни не должна превышать 50°С. Не допускается содержание в воде самовозгорающихся примесей и масла любой концентрации. Содержание механических примесей допускается до 120 мг/л.

Вентиляторні градирні найефективніші з технічної точки зору

Конструкция

Общее устройство.

Градирни с верхним расположением вентилятора имеет вертикальную компоновку и состоят из трех основных частей: поддона, корпуса, вентилятора.

Устройство поддона.

Сварной поддон является основанием градирен и служит для отвода охлажденной воды. Поддон имеет вертикальные стойки, на которые сверху крепится корпус градирен. В одну из боковых стенок поддона вварен патрубок с фланцем, для присоединения трубопровода к промежуточному баку системы оборотного водоснабжения.

Устройство корпуса.

Корпус градирен представляет собой сварную конструкцию коробчатой формы и служит рабочей зоной охлаждения воды. Внутри корпуса расположены: водораспределитель, ороситель и каплеуловитель. В средней части корпуса в стенки вварены трубы водораспределителя. На трубах водораспределителя имеются форсунки. Форсунка состоит из корпуса и вкладыша с наклонными пазами. Расположение форсунок на трубах водораспределителя обеспечивает равномерное распределение воды по всему оросителю. В нижней части корпуса имеются направляющие, на которые устанавливается ороситель, а по периметру приварен козырек для отвода воды от воздухозаборных окон градирен. Над водораспределителем расположен второй ряд направляющих для установки каплеуловителя. Верхняя часть корпуса градирен заканчивается переходным конусом с фланцем на который устанавливается вентилятор.
Ороситель и каплеуловитель градирен набраны из гофрированных пластин пленочных полимерных материалов. В наборе пластины образуют щелевые перекрещивающиеся каналы. Для удобства сборки пластины набраны в кассеты.
Передняя стенка и задняя стенки корпуса выполнены съемными и крепятся к корпусу болтами. Передняя и задняя стенки корпуса имеют смотровые окна, которые позволяют следить за работой форсунок.

Устройство вентилятора.

Градирни комплектуется осевым вентилятором типа В06-300 или ВОП-12,5, который устанавливается сверху корпуса и служит для принудительного обдува атмосферным воздухом охлаждаемой воды.
Коробка выводов электродвигателя вентилятора снабжена дополнительным уплотнением для защиты от попадания влаги в электродвигатель.
Электропровода к электродвигателю вентилятора от электросети подводятся через трубу, закрепленную в обечайке вентилятора.

Корпус градирень являє собою зварену конструкцію

Работа градирен

Градирни является противоточными с принудительной циркуляцией воздуха.
Горячая вода из охлаждаемого оборудования по трубопроводу подается к водоохладителю градирен и с помощью форсунок распыляется, равномерно орошая всю поверхность оросителя.
Вода, проходя сверху вниз по щелевым перекрещивающимся каналам оросителя, охлаждается идущим ей на встречу воздухом и стекает в поддон.
Козырек, расположенный по периметру корпуса градирен, отбрасывает струи воды к центру поддона, тем самым предотвращая выброс воды из воздухозаборных окон.
Охлаждение воды происходит за счет поверхностного испарения воды и конвективного теплообмена между водой и воздухом при их непосредственном соприкосновении.
Капельки воды, уносимые потоком воздуха, задерживаются каплеуловителем и стекают вниз. Охлажденная вода из поддона градирен стекает в промежуточный бак системы и центробежным насосом подается в охлаждаемое оборудование, и цикл повторяется.
При понижении уровня воды в промежуточном баке идет подпитка системы охлаждения свежей водой из водопровода. При повышении уровня вода сбрасывается через переливной патрубок в систему отвода.
На время промывки оросителя или ремонта градирен схема присоединения градирни к охлажденному оборудованию предусматривает возможность работы системы охлаждения на свежей воде.
В зимнее время перед пуском градирен необходимо убедиться в отсутствии льда на лопастях вентилятора.
Количество подаваемой воды определяется в зависимости от необходимой производительности градирен.
Для наблюдения за работой градирен необходимо предусмотреть следующие приборы:
- термометры на линиях теплой и охлажденной воды;
- манометры;
- психрометр;
- водомеры на линиях теплой воды и подпитки свежей водой.
При эксплуатации градирен вести журнал работы, в котором ежегодно отмечать:
- температуру воды до и после градирен;
- расход свежей воды;
- температуры наружного воздуха по сухому и влажному термометрам.
Систематически следить за правильной работой вентилятора, водораспределителя и плотностью системы.
Следует помнить, что наличие механических примесей и масла в воде снижает эффект охлаждения.
Для нормальной работы градирен и уменьшения содержания в воде веществ, вымываемых из системы оборотного водоснабжения, производить ежемесячную замену циркулирующей воды.

Градирні являються протиточними з примусовою циркуляцією повітря